[논문]Franz Diffusion Cell을 이용한 문신용 염료 내 유해물질의 피부 투과특성 연구

박교현; 정세훈; 신호상; 김배환

doi:10.5668/jehs.2016.42.1.61

Franz Diffusion Cell을 이용한 문신용 염료 내 유해물질의 피부 투과특성 연구
Permeation Characteristics of Hazardous Substances in Tattoo Dye using Franz Diffusion Cells 원문보기

韓國環境保健學會誌 = Journal of environmental health sciences, v.42 no.1, 2016년, pp.61 - 70

박교현 (계명대학교 자연과학대학 공중보건학전공) , 정세훈 (계명대학교 자연과학대학 공중보건학전공) , 신호상 (공주대학교 사범대학 환경교육과) , 김배환 (계명대학교 자연과학대학 공중보건학전공)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives: The purpose of this study is to determine the exposure risk to tattoo components by analyzing skin absorption using the in vitro method. Tattoos are commonly used for cosmetic purposes, and the skin of not only the operator but of the people who are undergoing the cosmetic procedure is continuously exposed to hazardous chemicals. Methods: Skin permeation risk determination was conducted by the in vitro Franz diffusion cell method according to the ingredient types of tattoo dyes, such as volatile organic compounds (VOCs), non-volatile organic compounds and heavy metals, using hairless mouse full skin and human cadaver epidermis. Results: The major components with good skin penetration for each type of tattoo dye ingredient were clarified. Among the tatto dye ingredients, 1,2-Dichlorobenzene, Zn, Al, Pb and Ti showed good skin penetration. Most of the skin transmission rates were higher in hairless mouse full skin than in human cadaver epidermis. Conclusion: A possible exposure risk to hazardous substances in tattoo dyes was confirmed from this study. These results are expected to provide a positive contribution to the establishment of management regulations for tattoo dyes.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

본 연구는 국내에서 사용되어지는 문신용 염료의성분을 분석하고 in vitro 피부흡수 연구의 일종인Franz diffusion cell을 이용하여 문신용 염료의 피부투과 특성 및 잔류량을 알아봄으로, 문신용 염료의 유해발생 인자의 위험 노출정도를 알아보고 이를 통해 그 위험성을 시사하여 관리와 규제에 대한 시급성을 알리고자 하였다.

제안 방법

Hairless mouse full skin과 human cadaver epidermis 두 종류의 피부를 사용하여 OECD test guideline 428에 따라 피부흡수 대체 시험을 진행하여 문신용 염료 내 유해물질의 피부흡수 투과 및 투과계수를 산정하였다. 피부흡수 노출 실험은 Franz method¹³⁾에 따른 Franz diffusion cell을 사용하여 진행하였다.

대상 데이터

이상의 피부적출은 계명대학교 동물 실험윤리위원회의 승인(승인번호 KM-2013-88R1)을 얻은 후 진행 되었다. Human cadaver epidermis(약0.06 mm)는 한스바이오메드(경기도)에서 구입하였으며 시험 전까지 –80^oC에 보관하였다.
본 실험에 사용한 동물은 생후 7주령의 SPF(Specific Pathogen Free) 조건의 수컷 hairless mouse를 (주)오리엔트바이오(경기도, Korea)에서 분양받아 사용하였다. 동물은 명암주기 12시간 단위로 조절되며,온도 22 ± 3^oC 및 습도 50 ± 5%로 조절되는 표준사육환경에서 적응 후 실험에 사용하였고, 사료 및 물은 실험기간 동안 제한 없이 제공하였다.
피부흡수 투과 물질로 사용된 문신용 염료 제품은 성분 분석을 완료한 3종(K, I, G : initial로 표현함)을 선택하여 실험을 진행하였다(Table 1). 성분 분석은 문신용 염료 내의 VOCs, 준휘발성 유기화합물 및 중금속으로 나누어 분석을 실시하였다.

성능/효과

분석에서 문신용 염료 내 VOCs, 준휘발성, 중금속의 투과 속도 및 투과계수 모두 피부 종류에 따른 투과를 비교하였을 때 hairless mouse full skin이 human cadaver epidermis에 비해 더 높은 투과를 나타내었고 또한 문신용 염료의 피부 내 유해물질의 잔류량 분석에서도 hairless mouse full skin이 human cadaver epidermis의 두께 보다 더 두꺼웠지만 피부 내 잔류량이 많은 것으로 보아 흡수가 더 잘 일어나는 것이라 판단할 수 있다. 대부분keratinocyte로 구성되어 있는 epidermis는 full skin에 비해 약 1/10정도의 두께이지만 외부 유해한 환경을 보호하는 물리적 장벽, 인체 내 수분을 증발을 보호하는 보습장벽, antimicrobial peptide로 구성되어 진 화학적 장벽 등 대부분의 피부장벽기능을 수행하기 위해 낮은 투과성을 가진다고 알려져있다²³⁾.
13로서 분자량의 크기는 투과속도 결과와 상관성 있는 결과를 보여주었다. 이는 준휘발성 물질의 피부 투과도에 있어 분자량이 작을수록 투과율이 높음을 제시해주고 있다.²²⁾

후속연구

본 연구를 통해 문신용 염료가 피부에 접촉 시 피부를 투과하여 흡수되는 유해성분과 흡수되어지는 양을 hairless mouse full skin과 human cadaver epidermis를 이용하여 객관적인 지표를 통해 제시하였으며, 피부내의 유해물질의 잔류량 또한 분석하여 피부를 통하여 흡수되는 유해한 물질들이 인체에 작용 가능성을 알 수 있었다. 추후 좀 더 다양한 문신용 염료의 피부투과성 실험이 요구되어지며, 이를 통해 문신용 염료의 관리규제에 많은 기여를 할 것으로 기대된다.
하지만 물질의 신체에 접촉되는 면적과 접촉시간 등의 조건에 따라 피부흡수량은 상당한 차이를 보인다²⁵⁾. 피부에 적용되는 문신용 염료 또한 여러 가지의 조건에 따라서 투과되는 정도가 차이날 수 있으나 정도의 차이가 있을 뿐 인체에 유해한 물질이 다량 함유되어 있으며 그것이 피부를 투과하여 혈액에 포함되어 전신에 영향을 미칠것이라 생각되므로 유해물질과 피부간의 작용에 관해서 앞으로 지속적인 연구를 수행해야 할 것으로 보여진다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	피부 각질층에 존재하는 지질의 역할은 무엇인가?	피부의 외각층인 각질층에 존재하는 지질은 체내에 있는 수분이 손실 되는 것을 방지하며, 친수성의 물질 뿐 아니라 대부분의 물질 확산에 대한 장벽기능을 한다.1,2) 하지만 외부자극으로 인해서 피부장벽이 손상되면 표피의 수분손실이 생기면서 피부에 접촉하는 물질의 투과성이 증가하게 된다.
	피부의 외각층인 각질층이 손상되면 나타나는 결과는 무엇인가?	피부의 외각층인 각질층에 존재하는 지질은 체내에 있는 수분이 손실 되는 것을 방지하며, 친수성의 물질 뿐 아니라 대부분의 물질 확산에 대한 장벽기능을 한다.1,2) 하지만 외부자극으로 인해서 피부장벽이 손상되면 표피의 수분손실이 생기면서 피부에 접촉하는 물질의 투과성이 증가하게 된다.3,4)
	Franz diffusion cell method의 장점은 무엇인가?	5) 그러므로 피부흡수연구는 약물 개발 뿐 아니라 일상생활 용품 개발에서도 매우 중요한 역할을 한다.6,7) In vitro 피부흡수연구 방법인 Franz diffusion cell method는 시험물질이 피부를 통과하여 이동한 양을 측정하는 실험방법으로, 시험물질에 대해 반복적으로 측정이 가능하고, 약물 투과특성을 평가하는데 있어 편리한 여러 가지 이점을 가지고 있다.8)

참고문헌 (25)

Simon GA, Maibach HI. The pig as an experimental animal model of percutaneous permeation in man: qualitative and quantitative observations-an overview. Skin Pharmacol Physiol. 2000; 13(5): 229-234.

상세보기
Saint-Leger D, Francois AM, Leveque JL, Stoudemayer TJ, Kligman AM, Grove G. Stratum corneum lipids in skin xerosis. Dermatologica. 1988; 177(3): 151-155.
Fisher GJ, Kang S, Varani J, Bata-Csorgo Z, Wan Y, Datta S, et al. Mechanisms of photoaging and chronological skin aging. Arch Dermatol. 2002; 138(11): 1462-1470.

상세보기
Chung JH, Hanft VN, Kang S. Aging and photoaging. J Am Acad Dermatol. 2003; 49(4): 690-697.

상세보기
Scientific Committee on Cosmetic Products and Non-Food Products (SCCNFP). Available: http://ec.europa.eu/health/ph_risk/committees/sccp/documents/out231_en.pdf[accessed 25 February 2016].
Schmook FP, Meingassner JG, Billich A. Comparison of human skin or epidermis models with human and animal skin in in-vitro percutaneous absorption. Int J Pharm. 2001; 215(1): 51-56.

상세보기
Ackermann K, Borgia SL, Korting HC, Mewes KR, Schafer-Korting M. The Phenion ${(R)}$ full-thickness skin model for percutaneous absorption testing. Skin Pharmacol Physiol. 2010; 23(2): 105-112.

상세보기
OECD. Available: http://ec.europa.eu/health/ph_risk/committees/sccp/documents/out231_en.pdf[accessed 25 February 2016].[accessed 25 February 2016].
Lee JS, Park J, Kim SM, Yun SK, Kim HU. Basal cell carcinoma arising in a tattooed eyebrow. Ann Dermatol. 2009; 21(3): 281-284.

상세보기
Juhas E, Joseph C. Tattoo-associated complications. J Pediatr Adolesc Gynecol. 2013; 26(2): 125-129.

상세보기
Forte G, Petrucci F, Cristaudo A, Bocca, B. Market survey on toxic metals contained in tattoo inks. Sci Total Environ. 2009; 407(23); 5997-6002.

상세보기
Brown SK. Volatile organic pollutants in new and established buildings in Melbourne, Australia. Indoor Air. 2002; 12(1): 55-63.

상세보기
Franz TJ. On the relevance of in vitro data. J invest Dermatol. 1975; 93: 633-640.
Marzulli FN, Brown DWC, Maibach HI. Techniques for studying skin penetration. Toxicol Appl Pharmacol. 1969; 14(3): 76-83.

상세보기
Barber ED, Hill T, Schum DB. The percutaneous absorption of hydroquinone (HQ) through rat and human skin in vitro. Toxicol Lett. 1995; 80(1): 167-172.

상세보기
Jung DC, Yoon CH, Um MS, Hwang HS, Baek JH, Choi JH. Characteristics of Percutaneous Absorption for Three Kinds of Phthalate. J Environ Health Sci. 2013; 39(4): 360-368.
Carballa M, Omil F, Lema JM. Removal of cosmetic ingredients and pharmaceuticals in sewage primary treatment. Water Res. 2005; 39(19): 4790-4796.

상세보기
Naik A, Kalia YN, Guy RH. Transdermal drug delivery: overcoming the skin's barrier function. PSTT. 2000; 3(9): 318-326.
Mavon A, Miquel C, Lejeune O, Payre B, Moretto P. In vitro percutaneous absorption and in vivo stratum corneum distribution of an organic and a mineral sunscreen. Skin Pharmacol Physiol. 2007; 20(1): 10-20.

상세보기
Jjemba PK. Excretion and ecotoxicity of pharmaceutical and personal care products in the environment. Ecotoxicol Environ Saf. 2006; 63(1): 113-130.

상세보기
Handbook of Aqueous Solubility Data. Available: http://www.crcnetbase.com/doi/pdfplusdirect/10.1201/9780203490396.fmatt[accessed 25 February 2016].
Chemicals Information System. Available: http://ncis.nier.go.kr/ncis/Index [accessed 25 February 2016].
Nemes Z, Steinert PM. Bricks and mortar of the epidermal barrier. KS BMB. 1999; 31(1): 5-19.
Hong DH. The Effect of Ethanol and DMSO Concentrations on Transdermal Delivery for Zaltoprofen. [Jeonju]: Chonbuk National University; 2012.
Pappinen S, Tikkinen S, Pasonen-Seppanen S, Murtomaki L, Suhonen M, Urtti A. Rat epidermal keratinocyte organotypic culture (ROC) compared to human cadaver skin: The effect of skin permeation enhancers. Eur J Pharm Sci. 2007; 30(3): 240-250.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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